黑曲霉N25植酸酶phyA基因的克隆及序列分析

通过对黑曲霉N2 5植酸酶phyA基因PCR扩增 ,获得了一条长约 1 6kb的特异性PCR产物 ,并进行了酶切鉴定。然后在pUC1 8质粒中构建了含有目的基因片段的克隆质粒pFNP 1。DNA序列测定表明 ,目的基因片段含有植酸酶phyA基因的完整序列 ,phyA基因全长1 50 6bp,其中包含一段长 1 0 2bp的内含子 ,编码 467个氨基酸 ,5’端有一段编码 1 9个氨基酸的信号肽序列。黑曲霉N2 5与产植酸酶酶活最高的天然黑曲霉标准菌株NRRL31 35的植酸酶phyA基因 (GenBankAccession :M94550 )相比较 ,其同源性为 96 746% ,编码的氨基酸序列同源性为 97 64%。将黑曲霉N2 5植酸酶phyA基因序列及其相应的氨基酸序列在国际基因库中注册 (注册号分别为 :AF2 1 881 3,AAF2 5481 1 ) ,此基因是目前中国在国际基因库中注册的第一个植酸酶phyA基因。     

黑曲霉Z6植酸酶基因phyA的克隆及表达

目的:克隆植酸酶基因phyA,构建毕赤酵母表达载体,转化毕赤酵母,并对重组工程菌的表达产物进行初步酶学性质研究.方法:以植酸酶高产菌株-黑曲霉Z6染色体DNA为模板,PCR扩增得到植酸酶基因phyA,序列鉴定后连接到毕赤酵母穿梭载体pPIC9K上,构建重组质粒pPIC9K-phyA,电击转化毕赤酵母KM71,筛选得到重组转化子.对重组工程菌表达产物进行SDS-PAGE分析和酶活性研究.结果:phyA序列分析表明该基因具有典型的植酸酶活性位点保守序列ArgHisGlyAlaArgTyrPro,与NC-BI已发表的植酸酶基因同源性较高,达到94%以上.该序列已提交GenBank,序列号为DQ318022.重组工程菌KM71-phyA7的PCR扩增证实了植酸酶基因已整合到酵母基因组中,植酸酶能有效分泌和表达,粗酶液酶活可达875U/mL.结论:植酸酶基因phyA在毕赤酵母中成功表达,为今后的定向改组奠定了基础.     

黑曲霉N-2植酸酶phy4基因的克隆及其重组酵母表达载体的构建

根据已发表的植酸酶phyA基因序列设计并合成1对引物,应用PCR技术,以黑曲霉N-2总DNA为模板,扩增出不包含假定信号肽序列的phyA基因,将其克隆到pMD18-T载体中,测定其核苷酸序列,并推导其氨基酸序列。该基因全长为1350bp,与已发表的黑曲霉NRRL3135的phyA基因的同源性为92．4％(不计内含子),编码1个含449个氨基酸残基的蛋白质,推导的氨基酸序列同源性为95．1％。将该基因与分泌型载体pPIC9K连接,构建了植酸酶基因的重组酵母表达载体pPIC9K／phyA。     

人朊蛋白不同N-糖基化修饰突变体的构建及其在哺乳动物细胞中表达

构建并表达人朊蛋白N-糖基化修饰位点突变的真核表达载体,有助于进一步研究朊蛋白N-糖基化修饰的生物学功能。定点突变野生型人朊蛋白基因PRNP,将获得的突变体亚克隆至真核表达载体pcDNA3.1中,并在人宫颈癌细胞株HeLa中瞬时表达各种朊蛋白糖基化修饰位点突变体,利用免疫印迹和糖苷酶消化等糖蛋白分析方法鉴定表达产物的糖基化形式。经Western blot鉴定,野生型和突变型朊蛋白表达产物出现不同形式的泳动特征,分别出现特异性糖基化修饰的多个条带,单糖基化修饰的两条条带和无糖基化修饰的一条条带。经PNGase F糖苷酶消化,野生型和糖基化单点突变型表达产物均能被糖苷酶消化,其分子量下移,去糖基化突变型表达产物的分子条带位置不变。通过突变野生型人朊蛋白基因PRNP的N-糖基化修饰位点,获得单糖基化修饰和去N-糖基化修饰的6种人朊蛋白突变体,并能够在HeLa细胞株中瞬时表达单糖基化修饰和去N-糖基化修饰朊蛋白,为进一步研究朊蛋白的相关功能建立良好基础。     

黑曲霉N25植酸酶phyA基因在巴斯德毕赤酵母中高效表达的研究

从黑曲霉N25(A.niger China strain)中提取出染色体DNA,根据已经测定出的植酸酶phyA基因全序列设计了一对引物,采用高保真度的聚合酶Advangage-HF扩增到了去除信号肽和内含子后约1.4kb片段,对该片段进行了克隆及序列测定。将该序列与植酸酶phyA基因全序列进行了比较。以此片段构建成功了pPIC9K-phyA载体(命名为pPNP-1),并转化毕赤巴斯德酵母。经G418抗性筛选、酶活性测定、Southern印迹和Western印迹,获得了高效表达的转化子PP-NP-1(23869.4u/ml)、PP-NP-2(20533.0u/ml)、PP-NP-3(35646.7u/ml),其酶活性分别是出发菌株的酶活(513.4u/ml)的46.46倍、39.99倍和69.46倍,且转化子具有很好的遗传稳定性。     

黑曲霉N25植酸酶phyA基因在巴斯德毕赫酵母中高效表达的研究

从黑曲霉N25（A.niger China strain)中提取出染色体DNA,根据已经测定出的植酸酶phyA基因全序列设计了一对引物,采用高保真度的聚合酶Advangage-HF扩增到了去除信号肽和内含子后约1．4kb片段,对该片段进行了克隆及序列测定。将该序列与植酸酶phyA基因全序列进行了比较。以此片段构建成功了pPIC9K-phyA载体（命名为pPNP-1),并转化毕赤巴斯德酵母,经G418抗性筛选,酶活性测定,Southern 印迹和Western印迹,获得了高效表达的转化子PP－NP－1（23869．4u/ml),PP-NP-2(20533.0u/ml),PP-NP-3(35646.7u/ml),其酶活性分别是出发菌株的酶活（513.4u/ml)的46．46倍,39．99倍和69．46倍,且转化子具有很好的遗传稳定性。     

利用优化的反向PCR策略高效构建多位点突变体

蛋白质的突变体是研究其结构和功能的基础,文中旨在建立一种高效、快捷的多位点突变体构建方法。当要突变4个及以上相邻的氨基酸残基时,设计两长两短(长引物Ⅰ/Ⅰ、短引物Ⅱ/Ⅱ) 4条引物:长引物包含突变位点,且突变碱基数≤20 bp,短引物不包含突变位点;两条引物的GC含量≤80%、退火温度之差≤40℃,分别以Ⅰ/Ⅱ和Ⅰ/Ⅱ两对引物和模板进行两组反向PCR扩增。扩增后各体系均可得到含有突变位点的非甲基化线性质粒,且以Ⅰ/Ⅱ和Ⅰ/Ⅱ为引物扩增得到的两组线性质粒的断开位点分布在突变位点两侧。用DpnⅠ酶切回收后等摩尔比混合的PCR产物除去甲基化模板,再进行一轮变性和退火处理,两组线性质粒在95℃变性后互相以来自对方的单链DNA为模板退火形成开环质粒,转化大肠杆菌感受态细胞即可得到包含突变位点的转化子。结果表明,该方法可同时突变4–11个连续氨基酸残基(8–20 bp,将大幅简化多位点突变体的构建,从而进一步提高蛋白质结构和功能研究的效率。     

猪生长激素基因在巴斯德毕赤酵母中的高效分泌表达及产物的N-糖基化分析

利用含有强启动子P_AOX1 和α-MF信号肽序列的巴斯德毕赤酵母载体质粒pPICZαA构建出含PST基因的重组质粒pPICZαA pST。通过电击将经SacⅠ酶切后线性化的pPICZαA pST质粒转化到巴斯德毕赤酵母X 33菌中 ,并筛选Mut+ 表型的重组菌。表达产物的SDS PAGE和Westernblot结果表明 ,分泌于胞外的PST蛋白分子量比天然PST分子量稍大 ,而胞内的PST蛋白分子量与天然PST大小相同。将经SacⅠ酶切后线性化的pPICZαA pST再次转化重组酵母细胞X 33 pPICZαA pST(Mut⁺) ,所得表达产物的SDS PAGE和Westernblot结果显示 ,PST基因的表达水平明显提高 ,且表达产生的蛋白均可发生正确的抗原 抗体结合反应 ,表达量达 95 6mg L。将发酵液上清进行N 糖基化分析 ,显示rPST无N 糖基化加工修饰     

构建大肠埃希菌底盘细胞合成N-糖基化蛋白的研究进展

N-糖基化是自然界中主要的翻译后修饰之一,对蛋白质结构和功能的影响十分重要。随着糖工程领域的快速发展,在大肠埃希菌(Escherichia coli)中完成治疗性蛋白的N-糖基化修饰变得更加普遍。利用基因编辑技术对大肠埃希菌基因组进行编辑,使大肠埃希菌获得新的性状和生产能力,可以提高目标糖蛋白的产量。本文综述了通过基因编辑技术改造大肠埃希菌基因组来构建大肠埃希菌底盘细胞,及在此基础上优化N-糖基化效率以提高N-糖基化蛋白产量的研究进展,为构建具有N-糖基化修饰功能的工程菌株提供依据,为更好地进行糖蛋白生产,及进一步高效开发“糖蛋白工厂”提供策略。     

一种减毒肺炎链球菌溶血素突变体的构建与表达

目的使用重叠PCR方法构建构建△Al46Ply突变体,原核可溶性表达△Al46Ply蛋白,并明确其毒力变化情况;分析肺炎链球菌溶血素（pneumolysin,Ply）在不同血清型肺炎链球菌（streptococcus pneumoniae,SPN）中的表达情况。方法以SPND39型基因组DNA为模板设计合成构建突变体pry基因所需引物;利用重叠PCR方法扩增合成△Al46ply突变体。通过溶血实验分析其溶血活性,利用中和试验验证△A146Ply诱导产生的特异性抗体中和野生Ply毒素溶血能力,并利用Western印迹检测5株不同血清型肺炎链球菌流行菌株中Ply蛋白表达情况。结果突变体基因测序结果显示,Plyl46位密码子GCT3个碱基被缺失,△Al46ply突变体构建成功,并实现了△Al46Ply的可溶性表达,得到纯度〉90％的重组蛋白。△A146Ply蛋白浓度为100000ng／ml亦未表现出溶血活性。△Al46Ply蛋白诱导产生的特异性抗体能够中和野生Ply毒素的溶血活性。Western印迹结果显示,△Al46Ply诱导产生的多克隆抗体可与国内临床常见4株肺炎链球菌有交叉反应。结论△Al46Ply蛋白是一种安全的肺炎链球菌疫苗候选分子,可刺激机体产生具有中和作用的特异性抗体。     

汉滩病毒包膜糖蛋白糖基化位点突变体重组假病毒的构建及初步鉴定

目的：为进一步研究汉坦病毒包膜糖蛋白的糖基化与病毒的感染性和免疫原性等的关系,构建含有汉滩病毒（HTNV）囊膜糖蛋白（GP）糖基化位点突变体的重组假病毒。方法：利用定点突变的方法,分别突变了HTNV 76-118株的5个N-糖基化位点并克隆入慢病毒表达载体,与包装质粒共转染293T细胞,构建5株重组假病毒。感染HEK293细胞后,进行RT-PCR鉴定及免疫荧光检测。结果：经测序显示构建的含有N-糖基化位点突变体的5个重组假病毒原序列中的天冬酰胺（N）均被置换为谷氨酰胺（Q）。RT-PCR结果显示5个重组假病毒均有HTNV GP基因的表达。免疫荧光检测5个重组假病毒均可表达HTNV的Gn和Gc蛋白。结论：成功构建了含有HTNV包膜糖蛋白糖基化位点突变体的5个重组假病毒,分别命名为rLV-M1、rLV-M2、rLV-M3、rLV-M4和rLV-M5。本研究为明确N-糖基化对汉坦病毒生物学活性的影响提供了有利的研究工具,并为汉坦病毒疫苗及致病机理的进一步研究打下了一定的基础。     

Structure-based Comparative Analysis and Prediction of N-linked Glycosylation Sites in Evolutionarily Distant Eukaryotes

The asparagine-X-serine/threonine (NXS/T) motif, where X is any amino acid except proline, is the consensus motif for N-linked glycosylation. Significant numbers of high-resolution crystal structures of glycosylated proteins allow us to carry out structural analysis of the N-linked glycosylation sites (NGS). Our analysis shows that there is enough structural information from diverse glycoproteins to allow the development of rules which can be used to predict NGS. A Python-based tool was developed to investigate asparagines implicated in N-glycosylation in five species: Homo sapiens, Mus musculus, Drosophila melanogaster, Arabidopsis thaliana and Saccharomyces cerevisiae. Our analysis shows that 78% of all asparagines of NXS/T motif involved in N-glycosylation are localized in the loop/turn conformation in the human proteome. Similar distribution was revealed for all the other species examined. Comparative analysis of the occurrence of NXS/T motifs not known to be glycosylated and their reverse sequence (S/TXN) shows a similar distribution across the secondary structural elements, indicating that the NXS/T motif in itself is not biologically relevant. Based on our analysis, we have defined rules to determine NGS. Using machine learning methods based on these rules we can predict with 93% accuracy if a particular site will be glycosylated. If structural information is not available the tool uses structural prediction results resulting in 74% accuracy. The tool was used to identify glycosylation sites in 108 human proteins with structures and 2247 proteins without structures that have acquired NXS/T site/s due to non-synonymous variation. The tool, Structure Feature Analysis Tool (SFAT), is freely available to the public at http://hive.biochemistry.gwu.edu/tools/sfat.     

工程菌BL21-PET21a(+)-phy A表达植酸酶的研究

对来源于Aspergillusniger的植酸酶基因phyA进行了改造 ,去除了内含子和信号肽编码序列后重组到表达载体PET2 1a( + )上 ,导入大肠杆菌BL2 1 (DE3)中 ,构建工程菌株BL2 1 PET2 1a( + ) phyA。植酸酶基因在工程菌株中得到了高效表达。表达产物主要以包涵体形式存在 ,表达量达到菌体蛋白的 30 %以上。改进了包涵体复性技术 ,包涵体蛋白经复性、纯化后 ,生物活性达到 1 5 0 0U mg ,并且复性蛋白具有较好的热稳定性 ,经过 75～ 95℃、30min的热处理后 ,仍然保持了生物活性 ,同时有明显的热激活现象。热激活后最高生物活性达到 5 0 0 0U mg。这一发现对于植酸酶的应用研究具有一定的意义。     

工程菌BL21-PET21a(+)-phyA表达植酸酶的研究

对来源于Aspergillusniger的植酸酶基因phyA进行了改造 ,去除了内含子和信号肽编码序列后重组到表达载体PET2 1a( )上 ,导入大肠杆菌BL2 1 (DE3)中 ,构建工程菌株BL2 1 PET2 1a( ) phyA。植酸酶基因在工程菌株中得到了高效表达。表达产物主要以包涵体形式存在 ,表达量达到菌体蛋白的 30 %以上。改进了包涵体复性技术 ,包涵体蛋白经复性、纯化后 ,生物活性达到 1 5 0 0U mg ,并且复性蛋白具有较好的热稳定性 ,经过 75～ 95℃、30min的热处理后 ,仍然保持了生物活性 ,同时有明显的热激活现象。热激活后最高生物活性达到 5 0 0 0U mg。这一发现对于植酸酶的应用研究具有一定的意义     

Expression of an Aspergillus niger Phytase Gene (phyA) in Saccharomyces cerevisiae

Phytase improves the bioavailability of phytate phosphorus in plant foods to humans and animals and reduces phosphorus pollution of animal waste. Our objectives were to express an Aspergillus niger phytase gene (phyA) in Saccharomyces cerevisiae and to determine the effects of glycosylation on the phytase’s activity and thermostability. A 1.4-kb DNA fragment containing the coding region of the phyA gene was inserted into the expression vector pYES2 and was expressed in S. cerevisiae as an active, extracellular phytase. The yield of total extracellular phytase activity was affected by the signal peptide and the medium composition. The expressed phytase had two pH optima (2 to 2.5 and 5 to 5.5) and a temperature optimum between 55 and 60°C, and it cross-reacted with a rabbit polyclonal antibody against the wild-type enzyme. Due to the heavy glycosylation, the expressed phytase had a molecular size of approximately 120 kDa and appeared to be more thermostable than the commercial enzyme. Deglycosylation of the phytase resulted in losses of 9% of its activity and 40% of its thermostability. The recombinant phytase was effective in hydrolyzing phytate phosphorus from corn or soybean meal in vitro. In conclusion, the phyA gene was expressed as an active, extracellular phytase in S. cerevisiae, and its thermostability was affected by glycosylation.     

黑曲霉单宁酶基因Tan2克隆与表达

单宁酶(Tannase,EC 3.1.1.20)能水解单宁中的酯键和羧酚酸键,产生没食子酸以及对应醇,在食品、饮料、饲料、制药、医药、化妆品等各类工业中应用广泛,也在普洱茶发酵中具有重要作用.从普洱茶发酵中分离的黑曲霉菌株PU001中克隆得到单宁酶基因Tan2,并连接到表达载体pCold-Ⅰ构建BL21-pCdd Ⅰ原...     

N-糖基化对毕赤酵母表达的DSPAα1分泌和活性的影响(英文)

溶栓剂DSPAα1正处于治疗急性缺血性中风的III期临床研究,临床结果显示DSPAα1具有良好的药理学和安全特性。将DSPAα1基因序列按照毕赤酵母偏好密码子进行优化,并在毕赤酵母菌株GS115和KM71中进行表达,同时利用定点突变对糖基化侧链进行缺失,考察糖基侧链对毕赤酵母表达DSPAα1的影响。结果表明,野生型DSPAα1在GS115和KM71中均获得高表达,在摇瓶发酵条件下,表达量分别为70mg/L和105mg/L;利用SDS-PAGE对DSPAα1三种突变体(N117Q、N362Q和N117Q/N362Q)进行分析,与野生型蛋白质相比较,3种突变体的表达水平显著下降,同时纤溶平板测活数据显示,纯化后的突变体N117Q和N362Q比活性均低于野生型蛋白质的25%。这表明,N-型糖链(N117和N362)对毕赤酵母表达的DSPAα1分泌和酶活性具有重要作用。     

植酸酶产生菌黑曲霉N14的诱变选育及其基因分析

以植酸酶产生菌黑曲霉03214为出发菌株,经紫外线和亚硝基胍诱变,获得了产酶活性较出发菌株提高了22．3％,达422IU／ml发酵液的突变菌株黑曲霉N14,其最适pH值为2．5,最适温度为50℃。通过对黑曲霉N14植酸酶phyA基因进行PCR扩增,获得了一条长约1．5kb的特异性产物。以pMD18-T为载体,构建了含有目的基因片段的重组质粒。DNA序列测定表明,目的基因片段含有植酸酶phyA基因的完整序列(GenBank Accession：AY426977),phyA基因全长1506bp,其中包含一段长102bp的内含子,编码467个氨基酸,有10个潜在的糖基化位点,5’端有一编码19个氨基酸的信号肽序列。实验结果为植酸酶基因工程菌的构建奠定了基础。     

耐热植酸酶突变体的筛选及性质研究

目的:对大肠杆菌Escherichia coli植酸酶基因进行定向进化,获得热稳定性提高的植酸酶突变体.方法:利用易错PCR技术和96微孔板高通量筛选方法获得突变体基因,并对突变酶进行异源表达、纯化及性质研究.结果:通过筛选获得3株热稳定性明显提高的植酸酶突变体APPA1、APPA2、APPA3.酶学性质分析结果表明,...